CN104896528B - 炉灶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炉灶，包括炉膛组件和炉头组件。采用本发明，空气和燃气的混合气体在炉头组件中，经燃气恒压混合装置进行多道预混，其中还进行恒压预混，使燃气得到最充分的混合，在燃烧过程中，还经高温雾化及陶瓷催化燃烧，使燃气达到最充分的燃烧；燃气在炉膛组件中燃烧，而炉膛组件利用反烧式燃烧原理，高温燃烧的火焰在炉膛中产生一次加热，在炉膛内产生热气并形成热气压，且在接触到锅具的底部后返回至炉墙内壁面的底部，从反烧孔进入到反烧烟道内，延长高温热气在炉膛内的停留时间，以进行二次加热，充分再利用热能，减少热能流失，从而实现了热能利用最大化，且该过程中，循环入新的空气，补充炉膛内的氧气，使炉膛内的火焰燃烧更充分。

Description

炉灶

技术领域

本发明涉及炉具领域，尤其涉及一种炉灶。

背景技术

炉灶包括有炉膛组件和炉头组件。目前的炉膛组件仅设有一个排烟口，该排烟口与炉膛连通，燃烧出的烟雾及废气将从该排出。由于燃烧出的烟雾及废气温度较高，在经排烟口时将对排烟口处进行再次加热，而又由于仅有一个排烟口，整个炉膛存在排烟口处偏烧的问题，且温度高的烟雾及废气被直接排出，未能利用到烟雾及废气的热能，造成能源浪费。

燃气和空气的预混合在炉头组件中进行，而目前燃气和空气经过一次预混合后就直接输送至炉头组件中的出气结构件进行燃烧，燃气和空气仅经一次预混合存在燃气和空气混合不充分的问题。而燃气和空气的混合不充分会影响到燃气燃烧是否充分，因此，燃气和空气仅经过一次预混依然存在燃料不能充分燃烧，浪费燃气，造成能源浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种燃料燃烧更为充分、且更为节能的炉灶。

为实现上述目的，本发明提供一种炉灶，包括炉膛组件和炉头组件，所述炉膛组件包括炉墙和位于所述炉墙外壁的炉膛外壳体，所述炉墙的内壁面顶部敞口、底部设有通孔，所述炉墙与所述炉膛外壳体之间形成有反烧烟道，所述炉墙内壁面的底部设有两个以上的反烧孔，所述反烧孔与所述反烧烟道连通，所述炉膛外壳体开设有与所述反烧烟道连通的排烟孔；

所述炉头组件括燃气恒压预混装置，以及出气结构件，混合后的燃气和空气经所述出气结构件出气；

所述燃气恒压预混装置包括第一混合结构件和第二混合碟盘结构件，所述第一混合结构件包括环形的侧壁板和连接于所述侧壁板底部的底板，所述第一混合结构件的侧壁板、底板和所述第二混合碟盘结构件围合形成有第一预混合腔，所述侧壁板上开设有输送空气的进风孔，所述底部设有输送燃气的进气孔，所述第二混合碟盘结构件呈碟状、且设于所述侧壁板的顶部并遮盖所述第一预混合腔，所述第二混合碟盘结构件开设有多个旋气孔，所述第二混合碟盘结构件与所述出气结构件之间留有第二恒压预混合腔，所述旋气孔的出气方向与所述第二混合碟盘结构件的上板面呈锐角设置。

优选地，所述炉墙包括炉墙主体和炉墙底座，所述炉墙底座支撑所述炉墙主体，所述反烧烟道设于所述炉墙底座和所述炉膛外壳体之间，且所述反烧孔设于所述炉墙底座。

优选地，所述炉墙与所述炉膛外壳体之间设有隔热层。

优选地，所述炉墙内壁面上设有隔热辐射网。

优选地，所述旋气孔环形阵列设置。

优选地，所述炉头组件还包括呈中空结构的炉头外壳体，所述出气结构件设于所述炉头外壳体的顶部，所述燃气恒压预混装置设于所述炉头外壳体的空腔内，所述炉头外壳体开设有进风口，所述进风口连接有鼓风机，所述炉头外壳体还开设有进气口，所述进气孔与所述进气口通过燃气管连通。

优选地，所述出气结构件呈柱状，所述出气结构件的上端面开设有第三混合腔，所述第三混合腔的腔壁开设有至少一个周设于腔壁的通气槽，所述出气结构件的下端面开设有多个第一通气孔，所述第一通气孔连通至所述通气槽。

优选地，所述出气结构件的下端面凸起、且呈锥状结构设置，所述第一通气孔环形阵列设置于所述锥状结构底面的外周。

优选地，所述第三混合腔中设有雾化帽。

优选地，所述雾化帽的底部开设有雾化混合腔，所述雾化混合腔的腔壁环设有多个通气口，所述通气口连通所述雾化混合腔与所述第三混合腔，所述出气结构件开设有连通所述第二恒压预混合腔与所述第三混合腔的第二通气孔。

本发明中，第一次预混合是将燃气和空气直接混合，并混合出一次混合气体，而第二次预混合则是在一次混合气体的基础上进行恒压预混，并混合出二次混合气体。二次混合气体经出气结构件急速流出，出气结构件的进气端与出气端存在一定的气压差，且在维持出气结构件恒定出气量的前提下，处于进气端的第二恒压预混合腔将具有较大气压，并在正常使用状态下将维持气压恒定；一次混合气体经第二混合碟盘结构件的旋风孔，以漩涡状气流进入第二恒压预混合腔，并在急速的漩涡气流下，燃气和空气将发生充分的碰撞，使燃气和空气产生更充分的混合；而燃气和空气在第二恒压预混合腔的恒定气压下，燃气和空气的分子将产生剧烈的运动，同样能使燃气和空气混合得更充分；在恒定气压及急速漩涡气流的共同作用下，燃气和空气混合得更充分，并使得单位混合气体的燃气和空气比例能够达到恒定状态；充分混合、且混合比例恒定的二次混合气体经出气结构件流出，能够实现充分燃烧，以及保证燃烧时火焰的稳定。因此，本发明相对于现有技术，其燃气燃烧更为充分，燃烧时的火焰更为稳定，从而实现节能、且使用体验更好。

本发明还利用了反烧式燃烧原理：高温燃烧的火焰在炉膛中产生一次加热，在炉膛内产生热气并形成热气压，且在接触到锅具的底部后会迅速反弹回炉墙11内壁面的底部，并从开设在炉墙11内壁面底部的反烧孔111进入到反烧烟道13内，然后在从排烟孔121排出；在反烧烟道13内，反烧烟道13延长了高温的热气在炉膛组件内的停留时间，增加了加热时间，高温的热气对炉墙11进行二次加热，充分利用加高温热气的热能，减少热能流失，从而实现了热能利用最大化；在将烟雾及废气排出至外部的过程中，外部的空气会逆向地从排烟孔121、并经反烧烟道13与反烧孔111进入到炉膛内，循环新的空气进入炉膛内，补充炉膛内的氧气，使炉膛内的火焰燃烧更充分。

附图说明

图1为本发明炉灶的整体结构示意图；

图2为本发明炉灶的剖面结构示意图；

图3为本发明炉头组件一种视角下的整体结构示意图；

图4为本发明炉头组件另一种视角下的整体结构示意图；

图5为本发明炉头组件的仰视图；

图6为图5中AA的剖面结构示意图；

图7为本发明炉头组件一种视角下的分解结构示意图；

图8为本发明炉头组件另一种视角下的分解结构示意图；

图9为本发明炉膛组件一种视角下的整体结构示意图；

图10为本发明炉膛组件另一种视角下的整体结构示意图；

图11为本发明炉膛组件一种视角下的分解结构示意图；

图12为本发明炉膛组件另一种视角下的分解结构示意图；

图13为本发明炉膛组件的剖面结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种炉灶，包括炉膛组件1和炉头组件2，如图1和图2所示，且在图1和图2的炉膛组件1上放置有锅具3，且炉头组件2连接有鼓风机4。

如图9至图13所示，炉膛组件1包括炉墙11和位于炉墙11外壁的炉膛外壳体12，炉墙11的内壁面顶部敞口、底部设有通孔112，炉墙11与炉膛外壳体12之间形成有反烧烟道13，炉墙11内壁面的底部设有两个以上的反烧孔111，反烧孔111与反烧烟道13连通，炉膛外壳体12开设有与反烧烟道13连通的排烟孔121。

如图3至图8所示，炉头组件2包括燃气恒压预混装置21，以及出气结构件22，混合后的燃气和空气经出气结构件22出气；燃气恒压预混装置21包括第一混合结构件211和第二混合碟盘结构件212，第一混合结构件211包括环形的侧壁板213和连接于侧壁板213底部的底板214，第二混合碟盘结构件212的底部呈碟盘状且盖合在第一混合结构件211上，则第一混合结构件211的侧壁板213、底板214和第二混合碟盘结构件212围合形成有第一预混合腔，侧壁板213上开设有输送空气的进风孔215，底部设有输送燃气的进气孔216，第二混合碟盘结构件212设于侧壁板213的顶部并遮盖第一预混合腔，第二混合碟盘结构件212开设有多个旋气孔217，第二混合碟盘结构件212与出气结构件22之间留有空间，则第二混合碟盘结构件212、出气结构件22底部以及炉头外壳体之间围合形成有第二恒压预混合腔219，旋风孔217与的出气方向与第二混合碟盘结构件212的上板面呈锐角设置。

本发明中，第一次预混合是将燃气和空气直接混合，并混合出一次混合气体，而第二次预混合则是在一次混合气体的基础上进行恒压预混，并混合出二次混合气体。二次混合气体经出气结构件22急速流出，出气结构件22的进气端与出气端存在一定的气压差，且在维持出气结构件22恒定出气量的前提下，处于进气端的第二恒压预混合腔219将具有较大气压，并在正常使用状态下将维持气压恒定；一次混合气体经第二混合碟盘结构件212的旋风孔217，以漩涡状气流进入第二恒压预混合腔219，并在急速的漩涡气流下，燃气和空气将发生充分的碰撞，使燃气和空气产生更充分的混合；而燃气和空气在第二恒压预混合腔219的恒定气压下，燃气和空气的分子将产生剧烈的运动，同样能使燃气和空气混合得更充分；在恒定气压及急速漩涡气流的共同作用下，燃气和空气混合得更充分，并使得单位混合气体的燃气和空气比例能够达到恒定状态；充分混合、且混合比例恒定的二次混合气体经出气结构件22流出，能够实现充分燃烧，以及保证燃烧时火焰的稳定。因此，本发明相对于现有技术，其燃气燃烧更为充分，燃烧时的火焰更为稳定，从而实现节能、且使用体验更好。

本发明还利用了反烧式燃烧原理：高温燃烧的火焰在炉膛中产生一次加热，在炉膛内产生热气并形成热气压，且在接触到锅具的底部后会迅速反弹回炉墙11内壁面的底部，并从开设在炉墙11内壁面底部的反烧孔111进入到反烧烟道13内，然后在从排烟孔121排出；在反烧烟道13内，反烧烟道13延长了高温的热气在炉膛组件内的停留时间，增加了加热时间，高温的热气对炉墙11进行二次加热，充分利用加高温热气的热能，减少热能流失，从而实现了热能利用最大化；在将烟雾及废气排出至外部的过程中，外部的空气会逆向地从排烟孔121、并经反烧烟道13与反烧孔111进入到炉膛内，循环新的空气进入炉膛内，补充炉膛内的氧气，使炉膛内的火焰燃烧更充分。

关于炉头组件，如图3至图8所示。

出气结构件22呈柱状，出气结构件22的上端面开设有第三混合腔227，第三混合腔227的腔壁开设有至少一条周设于腔壁的通气槽222，出气结构件22的下端面开设有多个第一通气孔221，第一通气孔221连通至通气槽222。通气槽222的槽口方向与第一通气孔221的孔向相互垂直，且通气槽222的槽口方向指向通气槽222形成的圆周中心，这样使得燃气和空气能够得到更进一步的充分混合。二次混合气体由第一通气孔221进入第三混合腔227，而该二次混合气经过第一通气孔221和通气槽222后到达第三混合腔227，并混合为三次混合气体，该过程中二次混合气体经第一通气孔221向上输送，然后经通气槽222横向流出，进一步延长了燃气和空气的混合时间，使得燃气和空气能够进一步充分地混合，让燃气燃烧得更充分，从而达到节能的目的；并且，燃气和空气混合气体经通气槽222横向流出，避免燃气和空气混合气体冲向锅具底部，缓冲了燃气和空气混合气体喷出的流速，稳定混合气体的喷射气压。

第三混合腔227中设有雾化帽24，且该雾化帽24为高温陶瓷制成的雾化帽24，经通气槽222快速喷出的混合气体将横向燃烧，火焰喷向雾化帽24，雾化帽瞬间可达到1200度以上，再利用陶瓷催化原理，使燃烧的火焰进行陶瓷催化燃烧，进一步将燃烧的火焰气分子雾化，从而使燃气达到最充分的燃烧。

进一步地，雾化帽的底部开设有雾化混合腔241，雾化混合腔241的腔壁环设有多个通气口242，通气口242连通雾化混合腔241与第三混合腔227，出气结构件22开设有连通第二恒压预混合腔219与第三混合腔227的第二通气孔220，即部分二次混合气体依次经第二通气孔220、雾化混合腔241和通气口242到达第三混合腔227。

如图3至图8所示，炉头组件2还包括呈中空结构的炉头外壳体23，出气结构件22设于炉头外壳体23的顶部，燃气恒压预混装置21设于炉头外壳体23的空腔内，炉头外壳体23开设有进风口231，进风口231连接有鼓风机4，炉头外壳体23还开设有进气口232，进气孔216与进气口232通过燃气管25连通。此处应说明的是，基于本实施例的结构设计，第二恒压预混合腔219由第二混合碟盘结构件212的上端面、出气结构件22的下端面以及部分炉头外壳体23共同形成。

上述燃气恒压预混装置21使用时，燃气从炉头外壳体23的进气口232进入，并经燃气管25由进气孔216进入第一混合结构件211中的第一预混合腔；同时，空气由炉头外壳体23的进风口231进入，并通过第一混合结构件211的进风孔215进入第一预混合腔，燃气和空气在第一预混合腔第一次混合，并混合为一次混合气体。随后，一次混合气体经第二混合碟盘结构件212的旋风孔217进入第二恒压预混合腔219进行第二次混合，并混合为二次混合气体，燃气和空气得以更充分的混合，使得燃气可以燃烧得更充分，从而实现节能。

在本实施例中，出气结构件22套设有的第一辅助紧固件223和第二辅助紧固件224，第一辅助紧固件223和第二辅助紧固件224共同用于将出气结构件22固定至炉头外壳体23。出气结构件22的下端面凸起、且呈锥状结构设置，第一通气孔221设于该锥状结构底面的外周，便于将二次混合气体引导至第一通气孔221。

经过鼓风机4的空气与出气结构件22出的燃气在第一预混合腔内进行预混，经预混的燃气从第二混合碟盘结构件212的旋气孔旋转进入第二恒压预混合腔219，并在第二恒压预混合腔219内恒压预混，经恒压预混的气体再通过出气结构件22横向喷出，以进一步恒压预混，同时也延长了空气和燃气的预混时间，此时气体横向燃烧，火焰喷射高温雾化帽的壁面，雾化帽24瞬间可达到1200度以上高温，再利用陶瓷催化原理，使燃烧的火焰进行陶瓷催化燃烧，进一步将燃烧的火焰气分子雾化，从而使燃气达到更为充分的燃烧。经多次预混，及高温雾化、陶瓷催化燃烧，燃气能达到最充分的燃烧。

关于炉膛组件，如图9至图13所示。

炉墙11包括炉墙主体1101和炉墙底座1102，炉墙底座1102支撑炉墙主体1101，分体设计便于炉墙11的生产制造，节约成本。反烧烟道13设于炉墙底座1102和炉膛外壳体12之间，反烧孔13设于炉墙底座1102，且反烧孔13环形阵列设置，使高温烟雾及废气的热能能够均匀地对炉墙11进行二次加热，避免炉墙11内壁面侧面偏烧的情况。炉墙11内壁面上设有隔热辐射网，隔热辐射网在燃烧过程中产生红外辐射，将隔热辐射网吸收到的热能辐射回炉膛，起到了辅助加热的作用，且隔热辐射网辐射出的红外能够对燃气起到催化燃烧的作用，使燃气的燃烧更为充分，增加燃气产生的热能。炉墙11和炉膛外壳体12之间设有隔热层，能够有效地避免炉墙11上的热能传导至炉膛外壳体12上，避免热能快速流失，起到保温的效果，可减少燃气的燃烧，从而实现节能。

如图9至图13所示，炉膛组件1还包括设于炉墙11顶部的炉圈14，炉圈14与第一固定边沿113通过螺钉锁紧固定，炉墙11内壁面上设有多条由内壁面底部朝炉墙11内壁面顶部的方向延伸设置的导槽。在使用时，锅具3放置在炉圈14上与炉圈14内壁面上端吻合，燃气燃烧产生的热能辐射到锅具3底部，一部分热能被吸收，另一部分反射回炉墙11。本发明的内壁面设置成弧形面，使得反射会到炉墙11的热能将再次反射回锅具3底部，使锅具3对热能再一次吸收，如此循环的反复吸收，使得热能吸收率大大提高，使用的燃气量相对减少，从而实现节能。

进一步，炉圈14的上表面与内壁面倒角设置，炉圈14的内壁面上设有连通炉圈14底端与顶端的排气槽141，排气槽141用于排放少部分的燃烧废气，空气从排气槽141中进入到炉墙11内对燃烧进行氧气补充，保证燃气的充分燃烧，减少一氧化碳的产生，并使得燃烧达到的温度更高，提高燃气的热能利用率，从而实现节能。

综上所述，如图3至图13，本发明的炉灶的工作过程如下：

(1)燃气从炉头外壳体23的进气口232进入，并经燃气管25由进气孔216进入第一混合结构件211中的第一预混合腔；同时，空气由炉头外壳体23的进风口231进入，并通过第一混合结构件211的进风孔215进入第一预混合腔，燃气和空气在第一预混合腔第一次混合，并混合为一次混合气体；

(2)一次混合气体经第二混合碟盘结构件212的旋风孔217进入第二恒压预混合腔219进行第二次混合，并混合为二次混合气体；

(3)一部分二次混合气体经过第一通气孔221和通气槽222后到达第三混合腔227，同时，另一部分部分二次混合气体依次经第二通气孔220、雾化混合腔241和通气口242到达第三混合腔227，并混合为三次混合气体；

(4)三次混合气体在炉墙11内燃烧，燃气燃烧时释放出的废气会沿着燃气的出气方向运动到锅具3的底部，其中大部分废气会反弹至炉墙11的底部，并由反烧孔111吸收。

另，如图6至图8所示，该炉灶还包括提供火种的火种杆26和设于火种杆26一侧的辅助供氧杆27，火种杆26一端设于炉墙11内，另一端接有燃气提供装置(图中为示出)。其中，火种杆26为炉灶的使用提供火种，使得该炉灶中由出气结构件22喷出的混合气体在该火种的引燃下，可以迅速点燃；而供氧杆27则为火种杆26提供氧气，确保火种在炉墙11中不会熄灭，使得燃料和空气的混合气体可以随时被点燃。另，火种杆26也可以通过其他的电子点火装置进行代替，而供氧杆27也可以提供空气，在此就不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种炉灶，包括炉膛组件和炉头组件，其特征在于，

所述炉膛组件包括炉墙和位于所述炉墙外壁的炉膛外壳体，所述炉墙的内壁面顶部敞口、底部设有通孔，所述炉墙与所述炉膛外壳体之间形成有反烧烟道，所述炉墙内壁面的底部设有两个以上的反烧孔，所述反烧孔与所述反烧烟道连通，所述炉膛外壳体的下部开设有与所述反烧烟道连通的排烟孔；

所述炉头组件括燃气恒压预混装置，以及出气结构件，混合后的燃气和空气经所述出气结构件出气；

所述燃气恒压预混装置包括第一混合结构件和第二混合碟盘结构件，所述第一混合结构件包括环形的侧壁板和连接于所述侧壁板底部的底板，所述第一混合结构件的侧壁板、底板和所述第二混合碟盘结构件围合形成有第一预混合腔，所述侧壁板上开设有输送空气的进风孔，所述底部设有输送燃气的进气孔，所述第二混合碟盘结构件呈碟状、且设于所述侧壁板的顶部并遮盖所述第一预混合腔，所述第二混合碟盘结构件开设有多个旋气孔，所述第二混合碟盘结构件与所述出气结构件之间留有第二恒压预混合腔，所述旋气孔的出气方向与所述第二混合碟盘结构件的上板面呈锐角设置；

所述出气结构件呈柱状，所述出气结构件的上端面开设有第三混合腔，所述第三混合腔的腔壁开设有至少一个周设于腔壁的通气槽，所述出气结构件的下端面开设有多个第一通气孔，所述第一通气孔连通至所述通气槽。

2.如权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述炉墙包括炉墙主体和炉墙底座，所述炉墙底座支撑所述炉墙主体，所述反烧烟道设于所述炉墙底座和所述炉膛外壳体之间，且所述反烧孔设于所述炉墙底座。

3.如权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述炉墙与所述炉膛外壳体之间设有隔热层。

4.如权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述炉墙内壁面上设有隔热辐射网。

5.如权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述旋气孔环形阵列设置。

6.如权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述炉头组件还包括呈中空结构的炉头外壳体，所述出气结构件设于所述炉头外壳体的顶部，所述燃气恒压预混装置设于所述炉头外壳体的空腔内，所述炉头外壳体开设有进风口，所述进风口连接有鼓风机，所述炉头外壳体还开设有进气口，所述进气孔与所述进气口通过燃气管连通。

7.如权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述出气结构件的下端面凸起、且呈锥状结构设置，所述第一通气孔环形阵列设置于所述锥状结构底面的外周。

8.如权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述第三混合腔中设有雾化帽。

9.如权利要求8所述的炉灶，其特征在于，所述雾化帽的底部开设有雾化混合腔，所述雾化混合腔的腔壁环设有多个通气口，所述通气口连通所述雾化混合腔与所述第三混合腔，所述出气结构件开设有连通所述第二恒压预混合腔与所述第三混合腔的第二通气孔。